Análisis de estructuras de líneas en transporte público

Abstract

En esta tesis se exploran las condiciones bajo las cuales, estructuras de líneas de transporte público compuestas por recorridos troncales y alimentadores son más convenientes que otras. Para ello se examinan a fondo dos redes sencillas con matrices origen-destino conocidas. En cada una de ellas se identifica todas las posibles estructuras de líneas y se encuentra aquellas que minimizan el costo total (de operadores - asociado a la flota - y de usuarios - asociado a los tiempos de viaje) optimizando también las frecuencias y tamaños de vehículos de cada recorrido. Las matrices origen-destino consideradas incorporan cierta simetría y un desbalance dado por la proporción entre los viajes periferia-periferia y los viajes periferia-centro. Las estructuras y flotas óptimas resultan paramétricas en el desbalance y en la demanda total, de forma tal que las estructuras tronco-alimentadoras son convenientes en pocos casos. La primera red consta de dos corredores que se cruzan, en cada uno de cuyos extremos hay dos arcos que generan cuatro orígenes y cuatro destinos a los que se suma el centro (cruce). Se estudiaron seis estructuras de líneas, entre las que se cuentan sistemas integrados, líneas directas entre todos los pares origen-destino, un sistema de líneas radiales y sistemas intermedios que extienden la idea de corredores hacia la periferia. En un análisis sin penalidad adicional por transbordo, las líneas radiales resultan óptimas en la mayor parte del espacio estudiado, debido a su ajuste de flotas a los flujos, lo que evita la capacidad ociosa. Las líneas directas tienen ventajas cuando los viajes largos dominan y la demanda es media alta (directas) o media-baja (corredores extendidos). Las estructuras tronco-alimentadoras nunca resultan optimas. Al incorporar penalidad por transbordo adicional a la espera, las fronteras entre estructuras optimas se mueven en el espacio conformado por el desbalance y la demanda, favoreciendo l neas directas y corredores extendidos. La segunda red corresponde a un examen detallado de los extremos de la primera red, incluyendo como origen el punto de conexi ón con los arcos de acceso (alimentación). Esta red coincide con la utilizada para justificar la estructura tronco-alimentadora de Transantiago propuesta por Díaz et al. (2002) y consta de dos tramos alimentadores y uno troncal. Se analizan cuatro estructuras simpetricas: líneas directas, exclusivas, compartidas e integradas o tronco-alimentadora, única donde es necesario transbordar. La integrada resulta óptima sólo cuando existe una alta proporción de viajes cortos. Cuando la mayoría de los viajes son largos, las líneas directas resultan óptimas, en tanto que para niveles medios de desbalance y demandas medio-altas dominan las líneas exclusivas. Al incorporar penalidad adicional por transbordo, el espacio en que dominan las líneas integradas se reduce drásticamente. La ventaja de las integradas crece al aumentar el número de orígenes, aunque se reduce la validez del análisis. Metodológicamente, el espacio conformado por el desbalance (α ) y la demanda (Y) resulta muy útil para el análisis de las estructuras tronco-alimentadoras pues permite visualizar paramétricamente sus desventajas comparativas.